心形板零件的数控加工工艺设计

编号淮安信息职业技术学院毕业论文二〇一一年十一月题目心形板零件的数控加工学生姓名马龙学号23091116系部机电工程系专业数控技术班级230911指导教师刘俊顾问教师摘要I摘要本设计主要研究典型零件的的数控铣削加工。通过对零件的UG建模，零件图结构分析、加工设备选择、定位基准和装夹方式确定、加工顺序及进给路线确定、刀具选择、切削用量确定、数控加工工序确定以及程序的编制等方面全面分析了一个典型零件的数控加工工艺性，完成该零件的工艺规程（包括工艺简卡、工序卡和数控刀具卡）并绘制了零件图。关键词：心形板UG建模数控加工工艺分析数控编程目录II目录摘要.............................................................I第一章数控机床概述................................................11.1数控机床的产生和发展..........................................11.2数控机床的加工特点............................................21.3数控机床的发展趋势............................................21.4论文概述......................................................3第二章UG建模......................................................52.1进入UGNX6.0主界面...........................................52.2新建部件文件..................................................52.3绘制草图......................................................62.4拉伸操作......................................................72.5倒斜角创建...................................................10第三章典型零件数控加工工艺分析...................................123.1零件图工艺分析...............................................123.2确定毛坯.....................................................123.3工件的装夹...................................................133.4定位基准的选择...............................................133.5选择加工设备.................................................143.6刀具的选择...................................................143.6.1铣刀类型的选择...........................................143.6.2铣刀类参数的选择.........................................143.6.3刀具材料.................................................163.7切削用量的选择...............................................173.7.1背吃刀量的选择...........................................173.7.2进给速度的选择...........................................173.7.3选择切削速度.............................................183.7.4主轴转速.................................................183.7.5切削用量的确定...........................................193.8切削液选择...................................................193.9数控加工刀具卡...............................................203.10工艺过程卡..................................................213.11工序卡......................................................223.12数控加工走刀路线图..........................................27第四章加工程序的编制.............................................314.1编程简介.....................................................314.2编程方法.....................................................314.3加工程序.....................................................314.4心形槽、圆弧槽和内槽的自动编程...............................374.4.1创建程序.................................................38目录III4.4.2创建刀具..................................................384.4.3创建几何体................................................394.4.4创建操作..................................................404.4.5指定切屑区域..............................................414.4.6刀轨生成..................................................414.4.7后处理....................................................42总结............................................................47致谢............................................................48参考文献..........................................................49附录1心形板零件图...............................................50第一章数控机床概述1第一章数控机床概述1.1数控机床的产生和发展数控机床(NumericalControlMachineTools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，随着电子技术的发展,1946年世界上第一台电子计算机问世,由此掀开了信息自动化的新篇章。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心(MCMachiningCenter)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。目前，世界主要工业发达国家的数控机床已经进入批量生产阶段，如美国、德国、法国、日本等，其中日本发展最快。我国1958年试制成功第一台电子管数控机床，从1965年开始研制晶体管数控系统，到20世纪70年代初曾研究出数控臂锥铣床、非圆插齿机、数控立铣床、数控车床、数控镗床、数控磨床和加工中心等。20世纪80年代随着改革开放政策的实施，我国从国外引进了先进技术，并在消化、吸收国外先进技术的基础上，进行了大量的开发工作，进而推动了我国数控机床新的发展高潮，使我国数控机床在品种上、性能上以及水平上均有了新的飞跃。淮安信息职业技术学院毕业设计论文21.2数控机床的加工特点（1）自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成。若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节。数控加工减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件；省去了划线、多次装夹定位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。（2）对加工对象的适应性强。改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只需重新编程即可，不需要作其他任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。（3）加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在0.005～0.01mm之间，不受零件复杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。（4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于机床采用数字信息控制，易于与计算机辅助设计系统连接，形成CAD/CAM一体化系统，并且可以建立各机床间的联系，容易实现群控。1.3数控机床的发展趋势随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机床的数控技术有了长足的发展。近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给系统、超高速切削等技术的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。世界数控技术及其装备的发展趋势主要体现在以下的方面。（1）高速高效高精度高生产率。通过数控装置及伺服系统功能的改进，主轴的速度和进给速度大大提高，减小了切削的时间和非切削时间。高加工精度。随着精密产品的出现，对精度的要求提高到了0.1微米，有的零件